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離散的反応拡散系の自己組織化能力を利用したデジタル画像処理技術の開発

利用离散反应扩散系统的自组装能力开发数字图像处理技术

基本信息

批准号：
17650064
负责人：
三池秀敏
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、情報科学と非線形科学の両分野の境界領域に光を当て、離散的な非線形素子を持つ反応拡散系が示す特徴的な自己組織化能力を解明するとともに、画像処理への応用など非線形科学を基礎とする新しい情報科学分野を創成することを目的とした。特に、コントラストの小さな映像からのエッジ抽出、自己組織的な領域分割、画質改善、そしてノイズの多い画像からのロバストな情報抽出、S/N向上、さらに両眼立体視の新たな解析手法等の開発を具体的なテーマとした。具体的には、1)拡散現象の離散計算における近似の問題の検討、2)反応と拡散における非局所的結合の影響の検討、3)閾値を持つ非線形系に特有な確率共鳴現象の利用、4)反応拡散系とニューラルネットワークとの結合モデルの検討、5)連続入力される動画像データに対応できるモデルの構築、6)ノイズロバストなモデルの提案と、数値解析による実証、7)開発した非線形反応拡散モデルを用いた視覚機能の解釈などの検討を行った。その結果、以下のような有用な知見が得られた。1)自己組織的な多値化モデルの提案による画像の領域分割手法の提案(発表2)、2)離散的反応拡散モデルにおける確率共鳴現象を用いた、雑音環境下での視覚機能実現(発表3)、3)多層反応拡散モデルを用いたステレオ画像処理手法の提案(発表4)、4)自己抑制型の反応拡散モデルを用いたステレオ画像処理手法の提案(発表5)、5)連続する画像入力に対する反応拡散モデルの適用による錯視現象の理解(国際会議発表予定)。査読論文2編、著書1編が印刷中であり、国際会議発表は口頭発表が認められた(2007年7月)。

This study aims at clarifying the ability of discrete nonlinear elements to hold and display discrete features in the field of information science and nonlinear science, and at explaining the application of image processing and nonlinear science to the creation of a new field of information science. Special, small image extraction, self-organized domain segmentation, image quality improvement, multi-image information extraction, S/N upward, new analysis method of eye stereo vision, etc. Specifically, 1) Analysis of approximate problem in discrete calculation of dispersion phenomenon, 2) Analysis of influence of nonlinear combination of anti-dispersion and dispersion, 3) Utilization of characteristic accuracy resonance phenomenon in nonlinear system with threshold value, 4) Analysis of combination of anti-dispersion and dispersion, 5) Construction of dynamic image of continuous force, 6) The solution of the function of non-linear anti-dispersion and the solution of the function of non-linear anti-dispersion and the solution of the function of non-linear anti-dispersion. The results are as follows: 1)Proposal for a Domain Division Method for a Self-Organized Multi-valued Image (Table 2); 2) Application of Discrete Anti-Dispersion Image to Accurate Resonance Phenomenon and Visual Function Realization in an Acoustic Environment (Table 3); 3) Proposal for a Multi-Layer Anti-Dispersion Image Processing Method (Table 4); 4) Proposal of image processing method for self-suppression type anti-dispersion (Table 5), 5) Understanding of parallax phenomenon in application of anti-dispersion (Table 5). The second edition of the paper, the first edition of the book, and the oral presentation of the international conference (July 2007).